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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、在某温度下,同时发生反应A(g)B(g)和A(g)C(g)。已知A(g)反应生成B(g)或C(g)的能量如图所示,下列说法正确的是A.B(g)比C(g)稳定B.在该温度下,反应刚开始时,产物以B为主;反应足够长时间,产物以C为主C.反应A(g)B(g)的活化能为(E3—E1)D.反应A(g)C(g)的ΔH<0且ΔS=02、化学与生产生活、环境保护密切相关,下列说法正确的是A.氢氧化铝、碳酸氢钠都是常见的胃酸中和剂B.用活性炭为糖浆脱色和利用臭氧漂白纸浆,原理相似C.光导纤维和聚酯纤维都是新型无机非金属材料D.汽车尾气中含有的氮氧化合物,是汽油不完全燃烧造成的3、常温下,浓度均为0.1mol/L体积均为V0的HA、HB溶液分别加水稀释至体积为V的溶液。稀释过程中,pH与的变化关系如图所示。下列叙述正确的是A.pH随的变化始终满足直线关系B.溶液中水的电离程度:a>b>cC.该温度下,Ka(HB)≈10-6D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,c(A-)=c(B-)4、用KClO3和MnO2制备O2,并回收MnO2和KCl。下列实验操作正确的是()A.O2制备装置B.固体混合物溶解C.过滤回收MnO2D.蒸发制KCl5、体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣)=0.01mol,下列叙述正确的是()A.醋酸溶液的pH大于盐酸B.醋酸溶液的pH小于盐酸C.与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多于盐酸D.分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中:n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣)6、下列说法不正确的是()A.Na-K合金用作快中子反应堆的导热剂B.MgO是一种常用的耐高温材料C.亚铁盐是常用的补血药剂D.石英坩埚常用来熔融碱7、我国历史悠久,有灿烂的青铜文明,出土大量的青铜器。研究青铜器中(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是()A.青铜器发生电化学腐蚀,图中c作负极,被氧化B.正极发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-C.环境中的C1-与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓D.若生成2molCu2(OH)3Cl,则理论上消耗标准状况下O2的体积为22.4L8、中和滴定中用已知浓度的稀盐酸滴定未知浓度的稀氨水,计算式与滴定氢氧化钠溶液类似:c1V1=c2V2,则()A.终点溶液偏碱性B.终点溶液中c(NH4+)=c(Cl-)C.终点溶液中氨过量D.合适的指示剂是甲基橙而非酚酞9、苯甲酸的电离方程式为+H+,其Ka=6.25×10-5,苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25℃时,H2CO3的Ka1=4.17×l0-7,Ka2=4.90×l0-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)()A.H2CO3的电离方程式为H2CO32H++CO32-B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低10、下列说法或表示方法正确的是()A.在稀溶液中,H2SO4和Ba(OH)2的中和热要大于57.3kJ/molB.2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H<O,△S>OC.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-98.3kJ/mol。将1molSO2和0.5molO2充入一密闭容器中反应,放出49.15kJ的热量D.在10lkPa、25℃时,1gH2完全燃烧生成气态水,放出120.9kJ的热量,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol11、下列说法正确的是()A.核素的电子数是2B.1H和D互称为同位素C.H+和H2互为同素异形体D.H2O和H2O2互为同分异构体12、某锂离子电池充电时的工作原理如图所示,LiCoO2中的Li+穿过聚内烯微孔薄膜向左迁移并嵌入石墨(C6表示)中。下列说法错误的是()A.充电时,阳极电极反应式为LiCoO2-xe-=xLi++Lil-xCoO2B.放电时,该电池将化学能转化为电能C.放电时,b端为负极,发生氧化反应D.电池总反应为LixC6+Lil-xCoO2C6+LiCoO213、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是A.Y单质的熔点高于X单质 B.W、Z的氢化物沸点W>ZC.X、W、Z能形成具有强还原性的XZW D.X2YW3中含有共价键14、据最近报道,中科院院士在实验室中“种”出了钻石,其结构、性能与金刚石无异,使用的“肥料”是甲烷。则下列错误的是()A.种出的钻石是有机物 B.该种钻石是原子晶体C.甲烷是最简单的烷烃 D.甲烷是可燃性的气体15、天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液B.脱硫过程O2间接氧化H2SC.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐16、某有机物结构简式如图,下列对该物质的叙述中正确的是A.该有机物能发生取代反应、氧化反应和消去反应B.1mol该有机物最多可与2molNaOH发生反应C.该有机物可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使之褪色D.该有机物有3个手性碳原子17、下列指定反应的化学用语表达正确的是()A锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na3CO3溶液浸泡CO32﹣+CaSO4=CaCO3+SO42﹣B用铁电极电解饱和食盐水2Cl﹣+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH﹣C向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2OAl3++4NH3·H2O=AlO2—+4NH4++2H2ODKClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制取K2FeO43ClO﹣+2Fe(OH)3=2FeO42﹣+3Cl﹣+4H++H2OA.A B.B C.C D.D18、不同温度下,三个体积均为1L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ.mol-1,实验测得起始、平衡时的有关数据如表。下列说法正确的是容器编号温度/K起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH4NO2N2CO2H2ONO2IT10.501.20000.40IIT20.300.800.200.200.400.60IIIT30.400.700.700.701.0A.T1<T2B.若升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆移C.平衡时,容器I中反应放出的热量为693.6kJD.容器III中反应起始时v正(CH4)<v逆(CH4)19、根据下图,下列判断中正确的是A.石墨与O2生成CO2的反应是吸热反应B.等量金刚石和石墨完全燃烧,金刚石放出热量更多C.从能量角度看,金刚石比石墨更稳定D.C(金刚石,s)=C(石墨,s)+QkJQ=E3—E220、下列物质结构和性质变化规律正确的是()A.硬度:LiCl<NaCl<KCl B.沸点:HF<HCl<HBrC.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 D.原子半径:Na>Mg>Al21、处理烟气中的SO2可以采用碱吸——电解法,其流程如左图;模拟过程Ⅱ如右图,下列推断正确的是A.膜1为阴离子交换膜,膜2为阳离子交换膜B.若用锌锰碱性电池为电源,a极与锌极相连C.a极的电极反应式为2H2O一4e一=4H++O2↑D.若收集22.4L的P(标准状况下),则转移4mol电子22、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,Y与W同主族。下列叙述正确的是()A.X2W、X2Y的水溶液都呈碱性B.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)C.简单气态氢化物的热稳定性:W<Z<YD.W与氢元素形成的化合物分子中一定不含非极性共价键二、非选择题(共84分)23、(14分)合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2OⅡ.(R、R′可表示烃基或氢原子)Ⅲ.A为饱和一元醇,其氧的质量分数约为34.8%,请回答:(1)C中官能团的名称为_____,该分子中最多有_____个原子共平面。(2)D与苯甲醛反应的化学方程式为_____。(3)③的反应类型是____。(4)PVAc的结构简式为____。(5)写出与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式____(任写一种)。(6)参照上述信息,设计合成路线以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成。____。24、(12分)两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:已知:①②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO请回答下列问题:(1)写出A的结构简式___________。(2)B→C的化学方程式是________。(3)C→D的反应类型为__________。(4)1molF最多可以和________molNaOH反应。(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②能发生银镜反应(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。25、(12分)为测定某硬铝(含有铝、镁、铜)中铝的含量,设计了Ⅰ、Ⅱ两个方案。根据方案Ⅰ、Ⅱ回答问题:方案Ⅰ:(1)固体甲是铜,试剂X的名称是_______________。(2)能确认NaOH溶液过量的是___________(选填选项)。a.测溶液pH,呈碱性b.取样,继续滴加NaOH溶液,不再有沉淀生成c.继续加NaOH溶液,沉淀不再有变化(3)步骤④的具体操作是:灼烧、_______、________,重复上述步骤至恒重。(4)固体丙的化学式是______,该硬铝中铝的质量分数为_______________。方案Ⅱ的装置如图所示:操作步骤有:①记录A的液面位置;②待烧瓶中不再有气体产生并恢复至室温后,使A和B液面相平;③再次记录A的液面位置;④将一定量Y(足量)加入烧瓶中;⑤检验气密性,将ag硬铝和水装入仪器中,连接好装置。(1)试剂Y是________________;操作顺序是______________________。(2)硬铝质量为ag,若不测气体的体积,改测另一物理量也能计算出铝的质量分数,需要测定的是_______,操作的方法是__________。26、(10分)B.[实验化学]丙炔酸甲酯()是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为实验步骤如下:步骤1:在反应瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是________。(2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是______;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是______。(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是____;分离出有机相的操作名称为____。(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是________。27、(12分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)具有较强的还原性,还能与中强酸反应,在精细化工领域应用广泛.将SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,可制得Na2S2O3•5H2O(大苏打).(1)实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是_____(选填编号);检查该装置气密性的操作是:关闭止水夹,再_______________。(2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不断通入SO2气体的过程中,发现:①浅黄色沉淀先逐渐增多,反应的化学方程式为________________(生成的盐为正盐);②浅黄色沉淀保持一段时间不变,有无色无嗅的气体产生,则反应的化学方程式为__________________(生成的盐为正盐);③浅黄色沉淀逐渐减少(这时有Na2S2O3生成);④继续通入SO2,浅黄色沉淀又会逐渐增多,反应的化学方程式为_______________(生成的盐为酸式盐)。(3)制备Na2S2O3时,为了使反应物利用率最大化,Na2S和Na2CO3的物质的量之比应为_________;通过反应顺序,可比较出:温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________。(4)硫代硫酸钠的纯度可用滴定法进行测定,原理是:2S2O32﹣+I3﹣=S4O62﹣+3I﹣.①为保证不变质,配制硫代硫酸钠溶液须用新煮沸并冷却的蒸馏水,其理由是___________。②取2.500g含杂质的Na2S2O3•5H2O晶体配成50mL溶液,每次取10.00mL用0.0500mol/LKI3溶液滴定(以淀粉为指示剂),实验数据如下(第3次初读数为0.00,终点读数如图e;杂质不参加反应):编号123消耗KI3溶液的体积/mL19.9820.02到达滴定终点的现象是_______________;Na2S2O3•5H2O(式量248)的质量分数是(保留4位小数)__________。28、(14分)铁—末端亚胺基物种被认为是铁催化的烯烃氮杂环丙烷化、C—H键胺化反应以及铁促进的由氮气分子到含氮化合物的转化反应中的关键中间体。对这类活性金属配合物的合成、谱学表征和反应性质的研究一直是化学家们关注的重点。我国科学家成功实现了首例两配位的二价铁—末端亚胺基配合物的合成。回答下列有关问题。(1)Fe2+的价电子排布式___。(2)1molNH4BF4(氟硼酸铵)中含有的配位键数是___。(3)pH=6时,EDTA可滴定溶液中Fe2+的含量,EDTA的结构如图所示。①结构中电负性最大的元素是___,其中C、N原子的杂化形式分别为___、___。②EDTA可与多种金属阳离子形成稳定配合物的原因是___。(4)我国科学家近年制备了热动力学稳定的氦-钠化合物,其晶胞结构如图所示。①该化合物的化学式为___。②其晶胞参数为a=395pm,晶体密度为___g/cm3(NA表示阿伏加德罗常数数值,列出计算式即可)29、(10分)黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为CuFeS2。试回答下列问题:(1)基态硫原子核外电子有_____种不同运动状态,能量最高的电子所占据的原子轨道形状为_________。(2)基态Cu原子的价层电子排布式为_________;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu)_________I2(Zn)(填“>”“<”或“=”)。(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为_________,分子空间构型为_________;与SO2互为等电子体的分子有_________(写一种)。(4)请从结构角度解释H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因_________。(5)Cu(CH3CN)4比四氨合铜离子稳定,其配离子中心原子配位数为_________,配位体中σ键与π键个数之比为_________。(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离最近的两个H2分子之间距离为anm。则该晶体的密度为_________g/cm3(列出计算表达式)。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、B【解析】
A.从图分析,B的能量比C高,根据能量低的稳定分析,B(g)比C(g)不稳定,故错误;B.在该温度下,反应生成B的活化能比生成C的活化能低,所以反应刚开始时,产物以B为主;C比B更稳定,所以反应足够长时间,产物以C为主,故正确;C.反应A(g)B(g)的活化能为E1,故错误;D.反应A(g)C(g)为放热反应,即ΔH<0,但ΔS不为0,故错误。故选B。2、A【解析】
A.氢氧化铝、碳酸氢钠都能与胃酸中的盐酸反应,能够作胃酸的中和剂,故A正确;B.活性炭为糖浆脱色是利用它的吸附性,臭氧漂白纸浆是利用其强氧化性,故B错误;C.光导纤维是新型无机非金属材料,聚酯纤维为有机高分子材料,故C错误;D.汽油属于烃类物质,只含有碳氢两种元素,不含有N元素,汽车尾气中含有的氮氧化合物,是空气中的氮气与氧气在高温下反应生成的,故D错误;故选A。3、C【解析】
从图中可以看出,0.1mol/LHA的pH=1,HA为强酸;0.1mol/LHA的pH在3~4之间,HB为弱酸。【详解】A.起初pH随的变化满足直线关系,当pH接近7时出现拐点,且直线与横轴基本平行,A不正确;B.溶液的酸性越强,对水电离的抑制作用越大,水的电离程度越小,由图中可以看出,溶液中c(H+):c>a>b,所以水的电离程度:b>a>c,B不正确;C.在a点,c(H+)=c(B-)≈10-4mol/L,c(HB)=0.01mol/L,该温度下,Ka(HB)=≈10-6,C正确;D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,HB中加入NaOH的体积小,所以c(A-)>c(B-),D不正确;故选C。4、B【解析】
A.加热固体时,试管口应略向下倾斜,故A不符合题意;B.MnO2难溶于水,KCl易溶于水,将混合物放入烧杯中,加蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌加速溶解,故B符合题意;C.根据装置图,漏斗的下端应紧靠烧杯内壁,故C不符合题意;D.蒸发时应用蒸发皿,不能用坩埚,故D不符合题意;答案:B。5、C【解析】
A.根据电荷守恒,当体积相同的盐酸和醋酸两种溶液中n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣),氢离子浓度相同,溶液pH相同,故A错误;B.根据电荷守恒,当体积相同的盐酸和醋酸两种溶液中n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣),氢离子浓度相同,溶液pH相同,故B错误;C.醋酸是弱酸存在电离平衡,当n(Cl﹣)=n(CH3COO﹣)时,n(CH3COOH)远远大于n(HCl),与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多于盐酸,故C正确;D.加水稀释时,醋酸电离平衡正向移动,醋酸溶液中醋酸根离子物质的量增大,而盐酸溶液中氯离子物质的量不变,所以分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中:n(Cl﹣)<n(CH3COO﹣),故D错误;选C。【点睛】本题考查了弱电解质的电离,侧重于学生的分析能力的考查,根据电荷守恒判断两种溶液中氢离子浓度相等是解本题关键,再结合弱电解质电离特点来分析解答。6、D【解析】
A、Na-K合金常温下为液体,具有良好的导热性,常用于快中子反应堆的导热剂,故A说法正确;B、MgO熔沸点高,常用作耐高温材料,故B说法正确;C、我国最常见的贫血症是缺铁性贫血,铁是制造血红蛋白必不可缺少的原料,因此亚铁盐是常用补血剂,故C说法正确;D、石英是SiO2,属于酸性氧化物,与碱能发生反应,因此石英坩埚不能熔融碱,常用铁制坩埚,故D说法错误;答案选D。7、D【解析】
A.根据图知,O2得电子生成OH-、Cu失电子生成Cu2+,青铜器发生吸氧腐蚀,则Cu作负极被氧化,腐蚀过程中,负极是a,A正确;B.O2在正极得电子生成OH-,则正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,B正确;C.Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成Cu2+、正极上生成OH-,所以该离子反应为Cl-、Cu2+和OH-反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀,离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,C正确;D.每生成1molCu2(OH)3Cl,需2molCu2+,转移4mol电子,消耗1molO2,则根据转移电子守恒可得生成2molCu2(OH)3Cl,需消耗O2的物质的量n(O2)==2mol,则理论上消耗标准状况下O2的体积V=2mol×22.4L/mol=44.8L,D错误;故合理选项是D。8、D【解析】
用已知浓度的稀盐酸滴定未知浓度的稀氨水,应满足c1V1=c2V2,反应生成氯化铵,结合盐类的水解解答该题。【详解】用已知浓度的稀盐酸滴定未知浓度的稀氨水,应满足c1V1=c2V2,反应生成氯化铵,为强酸弱碱盐,水解呈酸性,则c(NH4+)<c(Cl﹣),应用甲基橙为指示剂,D项正确;答案选D。【点睛】酸碱中和滴定指示剂的选择,强酸和强碱互相滴定,可选用酚酞或者甲基橙作指示剂,弱酸与强碱滴定选用酚酞作指示剂,强酸与弱碱滴定选用甲基橙作指示剂,这是学生们的易错点。9、C【解析】
A.H2CO3是弱酸,分步电离,电离方程式为H2CO3H++HCO3-,故A错误;B.提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,溶液中c(A-)减小,故B错误;C.当pH为5.0时,饮料中===0.16,故C正确;D.由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中HA的浓度较大,所以相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,故D错误;故选C。10、B【解析】
A.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热,在稀溶液中,H2SO4和Ba(OH)2的中和热等于57.3kJ/mol,故A错误;B.2C(s)+O2(g)═2CO(g)燃烧过程均为放热反应,△H<O;该反应是气体体积增加的反应,即为混乱度增大的过程,△S>O;故B正确C.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-98.3kJ/mol。该反应为可逆反应,△H=-98.3kJ/mol为反应进行彻底时放出的热量,将1molSO2和0.5molO2充入一密闭容器中反应,放出的热量小于49.15kJ,故C错误。D.在10lkPa、25℃时,1gH2完全燃烧生成气态水,水蒸气不是稳定的氧化物,不能用于计算燃烧热,故D错误;答案选B11、B【解析】
A.核素的电子数是1,左上角的2说明原子核内有1个质子和1个中子,中子不带电,故A不选;B.同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,1H和D都是氢元素的原子,互称为同位素,故B选;C.同素异形体是同种元素形成的不同单质,H+不是单质,故C不选;D.同分异构体是分子式相同结构不同的化合物,H2O和H2O2的分子式不同,故D不选。故选B。12、C【解析】
充电时相当于电解池,电解池在工作时,阳离子移向阴极,因此石墨极是阴极,含钴的是阳极,据此来分析各选项即可。【详解】A.充电时,阳离子()从阳极脱嵌,穿过薄膜进入阴极,嵌入石墨中,A项正确;B.放电时相当于原电池,原电池是一类将化学能转化为电能的装置,B项正确;C.根据分析,b为电源正极,发生还原反应,C项错误;D.根据分析,整个锂电池相当于在正极和负极之间不断嵌入-脱嵌的过程,D项正确;答案选C。【点睛】锂电池正极一般选用过渡金属化合物来制作,例如本题中的钴,过渡金属一般具有多种可变的化合价,方便的嵌入和脱嵌(嵌入时,过渡金属化合价降低,脱嵌时,过渡金属化合价升高,因此无论嵌入还是脱嵌,正极材料整体仍然显电中性)。13、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最高的元素,W是O元素,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,X为Na元素,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl元素,Y为Si元素。【详解】根据分析可知,W为O,X为Na,Y为Si,Z为Cl元素。A.Na形成晶体为金属晶体,其熔点较低,而Si形成晶体为原子晶体,具有较高熔点,则单质熔点:Y>X,故A正确;B.水分子间形成氢键,沸点较高,W、Z的氢化物沸点W>Z,故B正确;C.X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,而不是还原性,故C错误;D.Na2SiO3中含有Si-O共价键,故D正确;故选C。14、A【解析】
A.由题中信息可知,种出的钻石的结构、性能与金刚石无异,则种出的钻石和金刚石均是碳的单质,由C原子构成,不是有机物,故A错误;B.种出的钻石的结构、性能与金刚石无异,则种出的钻石和金刚石的晶体类型相同,均为原子晶体,故B正确;C.甲烷是最简单的有机物,1个分子中只含有4个C-H键,并且符合烷烃通式为CnH2n+2,即甲烷是最简单的烷烃,故C正确;D.甲烷分子式为CH4,具有可燃性,是可燃性气体,故D正确;故选:A。15、A【解析】
A.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁(相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+),硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁(相应反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O),根据反应可知,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,A错误;B.脱硫过程:Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,脱硫过程O2间接氧化H2S,B正确;C.亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送O2的作用,若缺铁就可能出现缺铁性贫血,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血,C正确;D.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,D正确;故合理选项是A。16、D【解析】
A.该有机物中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,故A错误;B.该分子含有酯基,1mol该有机物含有1mol酯基,酯基水解后生成羧基和醇羟基,只能和1molNaOH发生反应,故B错误;C.该分子中不含碳碳双键或三键,不能与溴发生加成反应,故C错误;D.连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子,所以与苯环相连的碳原子、六元环上与O相连的碳原子、六元环上连接一个甲基的碳原子均为手性碳原子,故D正确;答案为D。【点睛】与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子可发生消去反应;与羟基相连的碳原子上有氢原子可发生氧化反应;连接四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子。17、A【解析】
A、锅炉水垢中的CaSO4用饱和Na3CO3溶液浸泡:CO32﹣+CaSO4=CaCO3+SO42﹣,A正确;B、用铁电极电解饱和食盐水,阳极铁失去电子,转化为亚铁离子,阴极氢离子得到电子转化为氢气,得不到氯气,B错误;C、氨水不能溶解氢氧化铝,向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,C错误;D、溶液显碱性,产物不能出现氢离子,KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制取K2FeO4:4OH-+3ClO﹣+2Fe(OH)3=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O,D错误;答案选A。18、A【解析】
A.该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡时二氧化氮的物质的量多,故有T1<T2,正确;B.升温,正逆速率都加快,平衡逆向移动,故错误;C.平衡时,容器I中二氧化氮的消耗量为1.2-0.4=0.8mol,则反应热为=346.8kJ,故错误;D.容器III中T3下平衡常数不确定,不能确定其反应进行方向,故错误。故选A。19、B【解析】
A、石墨与O2的总能量高于CO2的能量,故石墨与O2生成CO2反应为放热反应,选项A错误;B、根据图示可知,金刚石的能量高于石墨的能量,故等量的金刚石和石墨燃烧时,金刚石放出的热量更多,选项B正确;C、物质的能量越高则物质越不稳定,故金刚石的稳定性比石墨差,选项C错误;D、根据图示可知,金刚石的能量高于石墨的能量,故金刚石转化为石墨是放出能量,Q=E2-E1,选项D错误;答案选B。20、D【解析】
A、离子半径:Li+<Na+<K+,晶格能LiCl>NaCl>KCl,所以硬度LiCl>NaCl>KCl,故A错误;B、HF分子间存在氢键,所以沸点:HCl<HBr<HF,故B错误;C、非金属性P<S<Cl,所以最高价氧化物的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故C错误;D、同周期元素从左到右,半径减小,原子半径:Na>Mg>Al,故D正确;答案选D。【点睛】本题考查元素周期律,同周期元素从左到右金属性减弱、非金属性增强,注意把握晶体类型的判断以及影响晶体熔沸点高低的因素。21、B【解析】
由流程图可知,氢氧化钠溶液与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钠溶液,电解亚硫酸钠溶液制得氢氧化钠溶液和硫酸,制得的氢氧化钠溶液可以循环使用;电解Na2SO3溶液时,亚硫酸根通过阴离子交换膜进入右室,在b极上失电子发生氧化反应生成硫酸根,SO32——2e—+H2O=SO42—+,2H+,则b极为阳极,与电源正极相连,左室中,水在a极得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e一=2OH—+H2↑,溶液中OH—浓度增大,Na+离子通过阳离子交换膜进入左室,则a极为阴极,与电源负极相连。【详解】A项、电解Na2SO3溶液时,亚硫酸根通过阴离子交换膜进入右室,Na+离子通过阳离子交换膜进入左室,则膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜,故A错误;B项、a极为阴极,与锌锰碱性电池的负极锌极相连,故B正确;C项、a极为阴极,水在阴极得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e一=2OH—+H2↑,故C错误;D项、由阴极电极反应式可知,若收集标准状况下22.4LH2,转移2mol电子,故D错误。故选B。【点睛】本题考查了电解原理,注意电解池反应的原理和离子流动的方向,能够正确判断电极名称,明确离子交换膜的作用是解答关键。22、A【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为O元素;X在短周期主族元素中金属性最强,则X为Na元素;W与Y属于同一主族,则Y为S元素;Z的原子序数大于S,则Z为Cl元素,据此解答。【详解】根据上述分析可知:W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl元素。A.Na2O是碱性氧化物,与水反应产生NaOH,NaOH是一元强碱,水溶液显碱性;Na2S是强碱弱酸盐,在溶液中S2-发生水解作用,消耗水电离产生的H+,促进了水的电离,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,A正确;B.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:r(Na)>r(S)>r(Cl)>r(O),B错误;C.元素的非金属性:O>Cl>S,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>HCl>H2S,C错误;C.O、H可形成化合物H2O2,其中含有非极性共价键,D错误;故合理选项是A。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律的关系,根据元素的原子结构及相互关系推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。二、非选择题(共84分)23、碳碳双键、醛基9CH3CH2CH2CHO++H2O加成反应HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2【解析】
A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,据此分析;【详解】A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,(1)C的结构简式为CH3CH=CHCHO,含有官能团是碳碳双键和醛基;利用乙烯空间构型为平面,醛基中C为sp2杂化,-CHO平面结构,利用三点确定一个平面,得出C分子中最多有9个原子共平面;答案:碳碳双键、醛基;9;(2)利用信息I,D与苯甲醛反应的方程式为CH3CH2CH2CHO++H2O;答案:CH3CH2CH2CHO++H2O;(3)根据上述分析,反应③为加成反应;答案:加成反应;(4)根据上述分析PVAc的结构简式为;答案:;(5)F为CH3COOCH=CH2,含有官能团是酯基和碳碳双键,与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式为HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;答案:HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;(6)溴乙烷发生水解反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛与乙醇反应得到,合成路线流程图为:;答案:。【点睛】难点是同分异构体的书写,同分异构体包括官能团异构、官能团位置异构、碳链异构,因为写出与F具有相同官能团的同分异构体,因此按照官能团位置异构、碳链异构进行分析,从而得到HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2。24、+(CH3CO)2O→+CH3COOH氧化反应3氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基CH3CH2OHCH3CHO【解析】
分析有机合成过程,A物质为发生苯环上的对位取代反应生成的,故A为,结合已知条件①,可知B为,结合B→C的过程中加入的(CH3CO)2O以及D的结构可知,C为B发生了取代反应,-NH2中的H原子被-COCH3所取代生成肽键,C→D的过程为苯环上的甲基被氧化成羧基的过程。D与题给试剂反应,生成E,E与H2O发生取代反应,生成F。分析X、Y的结构,结合题给已知条件②,可知X→Y的过程为,据此进行分析推断。【详解】(1)从流程分析得出A为,答案为:;(2)根据流程分析可知,反应为乙酸酐与氨基反应形成肽键和乙酸。反应方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH。答案为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;(3)结合C、D的结构简式,可知C→D的过程为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应。答案为:氧化反应;(4)F分子中含有羧基、氨基和溴原子,其中羧基消耗1mol氢氧化钠,溴原子水解得到酚羟基和HBr各消耗1mol氢氧化钠,共消耗3mol。答案为:3;(5)分析B和F的结构简式,可知最后氨基又恢复原状,可知在流程中先把氨基反应后又生成,显然是在保护氨基。答案为:氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基;(6)由①得出苯环中取代基位置对称,由②得出含有醛基或甲酸酯基,还有1个氮原子和1个氧原子,故为、、。答案为:、、;(7)根据已知条件②需要把乙醇氧化为乙醛,然后与X反应再加热可得出产物。故合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。答案为:CH3CH2OHCH3CHO。25、盐酸或稀硫酸c冷却称量Al2O3×100%氢氧化钠溶液⑤①④②③剩余固体的质量将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称量【解析】
为了测定硬铝中铝的质量分数,可称得样品质量,测量其中铝的质量。根据硬铝的成分及其性质,将铝转化为氧化铝测其质量或转化为氢气测其体积,从而计算得铝的质量分数。【详解】方案Ⅰ:(1)实验流程中,固体甲是铜,则足量X可溶解硬铝中的镁、铝,试剂X可能是稀盐酸或稀硫酸。(2)操作①所得溶液中含有MgCl2、AlCl3和多余的酸,加入足量的NaOH溶液,可中和酸、使Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀、Al3+完全转化为NaAlO2。Mg(OH)2、NaAlO2也能使溶液呈碱性(a错);证明NaOH溶液过量不必取样,NaOH溶液过量的现象是沉淀量不再减少(b错、c对)。(3)步骤④是为了获得氧化铝的质量,故需经过灼烧、冷却、称量,重复操作至固体恒重。(4)固体丙是氧化铝(Al2O3)。实验流程中,硬铝中的铝最终全部变成氧化铝,则样品中铝的质量为(54b/102)g,铝的质量分数为(54b/102a)×100%=×100%。方案Ⅱ:(1)该方案中通过测定气体体积来测定铝的质量分数。硬铝中只有铝能与强碱溶液反应放出氢气,则试剂Y可能是氢氧化钠溶液;实验时检查装置气密性、加入试剂、量气管初读数、反应生成氢气、量气管末读数,操作顺序是⑤①④②③。(2)硬铝质量为ag,若不测气体的体积,向圆底烧瓶中加入足量氢氧化钠溶液,当不再有气泡产生时,将烧瓶中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称量,测量剩余固体的质量,也能计算出铝的质量分数。【点睛】实验目的是实验的灵魂,故解答实验题应紧扣实验目进行思考,则所用试剂、操作作用、计算原理等问题便容易回答。26、作为溶剂、提高丙炔酸的转化率(直形)冷凝管防止暴沸丙炔酸分液丙炔酸甲酯的沸点比水的高【解析】
(1)一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂;(2)根据装置图,仪器A为直形冷凝管;加热液体时,为防止液体暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本题中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸;(3)丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,制备丙炔酸甲酯采用水浴加热,因此反应液中除含有丙炔酸甲酯外,还含有丙炔酸、硫酸;通过饱和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通过分液的方法得到丙炔酸甲酯;(4)水浴加热提供最高温度为100℃,而丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,采用水浴加热,不能达到丙炔酸甲酯的沸点,不能将丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸馏时不能用水浴加热。【点睛】《实验化学》的考查,相对比较简单,本题可以联想实验制备乙酸乙酯作答,如碳酸钠的作用,实验室制备乙酸乙酯的实验中,饱和碳酸钠的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出等,平时复习实验时,应注重课本实验复习,特别是课本实验现象、实验不足等等。27、d打开分液漏斗活塞加水,如水无法滴入说明气密性良好3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO32:1前者防止Na2S2O3被空气中O2氧化溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪去99.20%【解析】
(1)因为Na2SO3易溶于水,a、b、c装置均不能选用,实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是d;关闭止水夹,若气密性很好,则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中;(2)①其反应原理为SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,即:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3;②无色无味的气体为CO2气体,其化学方程式为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2;③黄色沉淀减少的原理为Na2SO3+S=Na2S2O3;④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应,所以浅黄色沉淀又增多的原理为Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3;(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①,SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②,Na2SO3+S=Na2S2O3③,则①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;所以Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2:1。因为SO2先和Na2S反应,所以温度相同时,同物质的量浓度的Na2S溶液和Na2CO3溶液,Na2S溶液的pH更大;(4)①用新煮沸并冷却的蒸馏水是为了赶出水中的氧气避免硫代硫酸钠被氧化;②达到滴定终点时颜色突变且30s不变色;先根据滴定消耗的标准液的体积计算出平均体积,再由2S2O32-+I3-=S4O62-+3I-的定量关系计算。【详解】(1)因为Na2SO3易溶于水,a、b、c装置均不能选用,实验室用Na2SO3和硫酸制备SO2,可选用的气体发生装置是d;检查该装置气密性的操作是:关闭止水夹,若气密性很好,则分液漏斗中水不能滴入烧瓶中;(2)①浅黄色沉淀先逐渐增多,其反应原理为SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,即反应的化学方程式为:3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3;②浅黄色沉淀保持一段时间不变,有无色无嗅的气体产生,则反应的化学方程式为,无色无味的气体为CO2气体,其化学方程式为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2;③浅黄色沉淀逐渐减少,这时有Na2S2O3生成黄色沉淀,减少的原理为:Na2SO3+S=Na2S2O3;④根据题意Na2S2O3能与中强酸反应,继续通入SO2,浅黄色沉淀又会逐渐增多,所以浅黄色沉淀又增多的原理为:Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3;(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②Na2SO3+S=Na2S2O3③①+②+③×3得4SO2+2
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